1. EMC'nin nedenleri ve koruyucu önlemler
Yüksek hızlı fırçasız motorlarda, EMC sorunları genellikle tüm projenin odak noktası ve zorluğudur ve tüm EMC'nin optimizasyon süreci çok zaman alır. Bu nedenle, öncelikle EMC'nin standartların üzerinde çıkmasının nedenlerini ve ilgili optimizasyon yöntemlerini doğru bir şekilde belirlememiz gerekir.
EMC optimizasyonu temel olarak üç yönden başlar:
- Girişimin kaynağını iyileştirin
Yüksek hızlı fırçasız motorların kontrolünde, en önemli parazit kaynağı, MOS ve IGBT gibi anahtarlama cihazlarından oluşan sürücü devresidir. Yüksek hızlı motorun performansını etkilemeden, MCU taşıyıcı frekansını düşürmek, anahtarlama tüpünün anahtarlama hızını düşürmek ve anahtarlama tüpünü uygun parametrelerle seçmek, EMC parazitini etkili bir şekilde azaltabilir.
- Girişim kaynağının bağlantı yolunun azaltılması
PCBA yönlendirme ve düzeninin optimize edilmesi, EMC'yi etkili bir şekilde iyileştirebilir ve hatların birbirine bağlanması daha fazla girişime neden olur. Özellikle yüksek frekanslı sinyal hatlarında, izlerin döngü oluşturmasını ve izlerin anten oluşturmasını önlemeye çalışın. Gerekirse, bağlantıyı azaltmak için koruma katmanını artırabilirsiniz.
- Girişimi engelleme araçları
EMC iyileştirmede en yaygın kullanılanlar çeşitli endüktans ve kapasitör tipleridir ve farklı girişimler için uygun parametreler seçilir. Y kapasitörü ve ortak mod endüktansı ortak mod girişimi, X kapasitörü ise diferansiyel mod girişimi içindir. Endüktans manyetik halkası da yüksek frekanslı manyetik halka ve düşük frekanslı manyetik halka olarak ikiye ayrılır ve gerektiğinde iki tür endüktansın aynı anda eklenmesi gerekir.
2. EMC optimizasyon durumu
Firmamızın 100.000 rpm fırçasız motorunun EMC optimizasyonunda herkese faydalı olacağını umduğum bazı önemli noktalar şunlardır.
Motorun yüz bin devir gibi yüksek bir hıza ulaşmasını sağlamak için, başlangıç taşıyıcı frekansı diğer motorların iki katı olan 40KHZ olarak ayarlanmıştır. Bu durumda, diğer optimizasyon yöntemleri EMC'yi etkili bir şekilde iyileştirememiştir. Frekans 30KHZ'e düşürülür ve MOS anahtarlama süreleri, önemli bir iyileşme sağlanmadan önce 1/3 oranında azaltılır. Aynı zamanda, MOS'un ters diyotunun Trr'sinin (ters toparlanma süresi) EMC üzerinde bir etkisi olduğu tespit edilmiş ve daha hızlı ters toparlanma süresine sahip bir MOS seçilmiştir. Test verileri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. 500KHZ~1MHZ aralığı yaklaşık 3 dB artmış ve sivri dalga formu düzleştirilmiştir:
PCBA'nın özel yapısı nedeniyle, diğer sinyal hatlarıyla birleştirilmesi gereken iki yüksek gerilim hattı bulunmaktadır. Yüksek gerilim hattı bükümlü çifte dönüştürüldükten sonra, uçlar arasındaki karşılıklı girişim çok daha azdır. Test verileri aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir ve 24MHZ marjı yaklaşık 3dB artmıştır:
Bu durumda, biri yaklaşık 50 mH endüktansa sahip düşük frekanslı manyetik halka olmak üzere iki ortak modlu indüktör kullanılır ve bu da 500 KHZ-2 MHZ aralığında EMC'yi önemli ölçüde iyileştirir. Diğeri ise yaklaşık 60 uH endüktansa sahip yüksek frekanslı manyetik halka olup, 30 MHZ-50 MHZ aralığında EMC'yi önemli ölçüde iyileştirir.
Düşük frekanslı manyetik halkanın test verileri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir ve genel marj 300KHZ~30MHZ aralığında 2dB artırılmıştır:
Yüksek frekanslı manyetik halkanın test verileri aşağıdaki şekilde gösterilmiştir ve marj 10dB'den fazla artırılmıştır:
Herkesin EMC optimizasyonu konusunda fikir alışverişinde bulunup beyin fırtınası yapmasını ve sürekli testlerle en iyi çözümü bulmasını umuyorum.
Gönderi zamanı: 07 Haz 2023